量子电子学报

作者：张敏,秦晨

单位：新疆师范大学物理与电子工程学院, 新疆发光矿物与光功能材料研究重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830054

关键词：光谱学,5-溴-2-氟硝基苯,密度泛函理论,外电场,解离,空穴-电子分析,

基金：新疆维吾尔自治区自然科学基金 (2022D01A222), 国家自然科学基金 (12364035)

本文采用密度泛函理论 (DFT) 中的B3LYP/6-311+G(d,p)方法, 探究了强度范围为0~0.040 arb. units的外加电场对5-溴-2-氟硝基苯 (5Br2FNB) 分子的结构参数、自然键轨道电荷布局、电偶极矩、能隙及势能曲线等的影响。还利用含时密度泛函理论 (TD-DFT) 中的B3LYP/6-311+G(d,p)方法, 对该分子在不同外电场下的激发能和空穴-电子进行了分析。研究结果表明, 随着外电场强度的增加, 5Br2FNB分子中的C(5)-Br(10)键增长, Br(10)原子电负性增强, 最高占据分子轨道 (HOMO) 的能量和最低未占据分子轨道 (LUMO) 的能量、能隙、激发能和势垒均呈现整体下降趋势, 表明分子稳定性在逐渐减弱。并且当外电场强度超过0.030 arb. units时, 各项分析均显示C(5)-Br(10)键已经发生解离。通过对5Br2FNB分子空穴-电子分析可知, 当外电场强度范围为0~0.010 arb. units时, 分子的S0→S1为局域激发; 当外电场强度范围为0.020~0.030 arb. units时, S0→S1为电荷转移激发; 当外电场强度为0.040 arb. units时, S0→S1又重新转变成局域激发, 这意味着C(5)-Br(10)键断裂后分子的电荷开始重新分配, 进一步证实了外电场强度达到0.030 arb. units时C(5)-Br(10)键已经开始解离。本研究对于深入了解5Br2FNB分子在外电场作用下的解离机理具有重要参考价值。

来源：2025年第3期

《量子电子学报》期刊编辑部

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